文章作者:雷宝鑫

整理排版:白鲸开源 曾辉

Apache SeaTunnel官网链接: https://seatunnel.apache.org/

Apache SeaTunnel(以下简称SeaTunnel)是一款新一代高性能、分布式的数据集成同步工具,正受到业界广泛关注和应用。SeaTunnel支持三种部署模式:本地模式(Local)、混合集群模式(Hybrid Cluster Mode)和分离集群模式(Separated Cluster Mode)。

本文尝试介绍如何在K8s上以分离集群模式部署SeaTunnel,为有相关需求的伙伴提供完整的部署流程和配置案例参考。

前期准备

在开始部署之前,需要确保以下环境和组件已经准备就绪:

  • Kubernetes集群环境
  • kubectl命令行工具
  • docker
  • helm (option)

对于熟悉和具有Helm环境的部署,可以直接参考官网中使用Helm部署教程:

本文主要介绍基于Kubernetes环境和kubectl工具的方式实现部署。

构建SeaTunnel Docker镜像

目前官方已提供各版本的Docker镜像,可直接拉取,详细信息可参考官方文档:Set Up With Docker

docker pull apache/seatunnel:<version_tag>

由于我们需要部署的是集群模式,接下来需要配置集群间的网络通信。SeaTunnel集群的网络服务是通过Hazelcast实现的,所以接下来对这部分内容进行配置。

Hazelcast集群相关配置

Headless Service配置

Hazelcast 集群是由运行 Hazelcast 的集群成员组成的网络,集群成员自动联合起来形成一个集群,这种自动加入是通过集群成员用于查找彼此的各种发现机制实现的。

Hazelcast 支持以下发现机制:

  • 自动发现机制,支持以下环境:

    • AWS
    • Azure
    • GCP
    • Kubernetes
  • TCP
  • Multicast
  • Eureka
  • Zookeeper

在本文的集群部署中,我们基于HazelcastKubernetes自动发现机制来配置文件,详细的原理可以参考官网文档:Kubernetes Auto Discovery

Hazelcast的k8s自动发现机制(DNS Lookup mode)需要借助于k8s的Headless Service功能来实现。

Headless Service在查询服务域名时,会将域名解析为所有匹配PodIP地址列表,以此来实现Hazelcast集群成员互相发现彼此。

为此,首先我们创建K8s Headless Service服务:

# use for hazelcast cluster join
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: seatunnel-cluster
spec:
  type: ClusterIP
  clusterIP: None
  selector:
    app.kubernetes.io/instance: seatunnel-cluster-app
    app.kubernetes.io/version: 2.3.10
  ports:
  - port: 5801
    name: hazelcast

上述配置中的关键部分:

  • metadata.name: seatunnel-cluster: 服务名称,Hazelcast 客户端/节点将通过该名称发现集群
  • spec.clusterIP: None:关键配置,声明为 Headless Service,不分配虚拟 IP
  • spec.selector: 选择器匹配的 Pod 标签,包含相应标签的pod会被该Service识别和代理
  • spec.port:Hazelcast的暴露端口

同时,为了能从系统外部利用rest api访问集群,我们定义另一个Service来包含Master的节点pod

# use for access seatunnel from outside system via rest api
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: seatunnel-cluster-master
spec:
  type: ClusterIP
  clusterIP: None
  selector:
    app.kubernetes.io/instance: seatunnel-cluster-app
    app.kubernetes.io/version: 2.3.10
    app.kubernetes.io/name: seatunnel-cluster-master
    app.kubernetes.io/component: master
  ports:
  - port: 8080
    name: "master-port"
    targetPort: 8080
    protocol: TCP

定义好上述K8s的Service服务后,接下来根据Hazelcast的k8s发现机制来配置hazelcast-master.yamlhazelcast-worker.yaml文件。

Hazelcast master和worker的yaml配置

对于SeaTunnel分离集群模式来说,所有网络相关的配置都在hazelcast-master.yamlhazelcast-worker.yaml文件中。

hazelcast-master.yaml的配置如下所示:

hazelcast:
  cluster-name: seatunnel-cluster
  network:
    rest-api:
      enabled: true
      endpoint-groups:
        CLUSTER_WRITE:
          enabled: true
        DATA:
          enabled: true
    join:
      kubernetes:
        enabled: true
        service-dns: seatunnel-cluster.bigdata.svc.cluster.local
        service-port: 5801
    port:
      auto-increment: false
      port: 5801
  properties:
    hazelcast.invocation.max.retry.count: 20
    hazelcast.tcp.join.port.try.count: 30
    hazelcast.logging.type: log4j2
    hazelcast.operation.generic.thread.count: 50
    hazelcast.heartbeat.failuredetector.type: phi-accrual
    hazelcast.heartbeat.interval.seconds: 30
    hazelcast.max.no.heartbeat.seconds: 300
    hazelcast.heartbeat.phiaccrual.failuredetector.threshold: 15
    hazelcast.heartbeat.phiaccrual.failuredetector.sample.size: 200
    hazelcast.heartbeat.phiaccrual.failuredetector.min.std.dev.millis: 200

上述配置文件中的关键配置项如下:

cluster-name

该配置用于确定多个节点是否属于同一个集群,即只有相同cluster-name的节点才会属于同一个集群。如果两个节点之间的cluster-name名称不同,Hazelcast 将会拒绝服务请求。

网络配置
  • rest-api.enabled:在ST 2.3.10版本中Hazelcast REST 服务默认在配置中禁用,需要手动显式指定开启。

    • service-dns(必填):Headless Service 的完整域名,通常为 ${SERVICE-NAME}.${NAMESPACE}.svc.cluster.local。
    • service-port(可选):Hazelcast 端口;如果指定的值大于 0,则覆盖默认值(默认端口 = 5701)

使用上述基于k8s的join机制,在Hazelcast Pod启动时会解析service-dns,获取所有成员pod的IP列表(通过Headless Service),然后成员之间通过5801端口尝试建立TCP连接。

同样的,对于hazelcast-worker.yaml配置文件如下所示:

hazelcast:
  cluster-name: seatunnel-cluster
  network:
    rest-api:
      enabled: true
      endpoint-groups:
        CLUSTER_WRITE:
          enabled: true
        DATA:
          enabled: true
    join:
      kubernetes:
        enabled: true
        service-dns: seatunnel-cluster.bigdata.svc.cluster.local
        service-port: 5801
    port:
      auto-increment: false
      port: 5801
  properties:
    hazelcast.invocation.max.retry.count: 20
    hazelcast.tcp.join.port.try.count: 30
    hazelcast.logging.type: log4j2
    hazelcast.operation.generic.thread.count: 50
    hazelcast.heartbeat.failuredetector.type: phi-accrual
    hazelcast.heartbeat.interval.seconds: 30
    hazelcast.max.no.heartbeat.seconds: 300
    hazelcast.heartbeat.phiaccrual.failuredetector.threshold: 15
    hazelcast.heartbeat.phiaccrual.failuredetector.sample.size: 200
    hazelcast.heartbeat.phiaccrual.failuredetector.min.std.dev.millis: 200
  member-attributes:
    rule:
      type: string
      value: worker

通过上述流程,我们就创建好了与Hazelcast集群相关的配置和服务,实现了Hazecast基于Kubernetes的集群成员发现。

接下来,继续完成有关SeaTunnel引擎的相关配置。

配置SeaTunnel引擎

SeaTunnel引擎的相关配置都在seatunnel.yaml文件中,下面给出seatunnel.yaml配置示例以供参考:

seatunnel:
  engine:
    history-job-expire-minutes: 1440
    backup-count: 1
    queue-type: blockingqueue
    print-execution-info-interval: 60
    print-job-metrics-info-interval: 60
    classloader-cache-mode: true
    http:
      enable-http: true
      port: 8080
      enable-dynamic-port: false
      port-range: 100
    slot-service:
      dynamic-slot: true
    checkpoint:
      interval: 300000
      timeout: 60000
      storage:
        type: hdfs
        max-retained: 3
        plugin-config:
          namespace: /tmp/seatunnel/checkpoint_snapshot
          storage.type: hdfs
          fs.defaultFS: hdfs://xxx:8020 # Ensure that the directory has written permission
    telemetry:
      metric:
        enabled: true

包含以下配置信息:

  • history-job-expire-minutes:任务历史记录保留时长为 24 小时(1440 分钟),超时自动清理。
  • backup-count: 1:任务状态备份副本数为 1。
  • queue-type: blockingqueue:使用阻塞队列管理任务,避免资源耗尽。
  • print-execution-info-interval: 60:每分钟打印一次任务执行状态。
  • print-job-metrics-info-interval: 60:每分钟输出一次任务指标(如吞吐量、延迟)。
  • classloader-cache-mode: true:启用类加载缓存,减少重复加载开销,提升性能。
  • dynamic-slot: true:允许根据负载动态调整任务槽(Slot)数量,优化资源利用率。
  • checkpoint.interval: 300000:每 5 分钟触发一次检查点(Checkpoint)。
  • checkpoint.timeout: 60000:检查点超时时间为 1 分钟。
  • telemetry.metric.enabled: true:启用任务运行指标采集(如延迟、吞吐量),便于监控。

创建k8s yaml文件部署应用

在完成上面的工作流程后,我们就可以进入到最后一步:创建Master和Worker节点的k8s yaml文件定义部署的相关配置。

为了将配置文件与应用程序解耦,我们将上文中列出的配置文件合并到一个ConfigMap中,并挂载到容器的配置路径下,便于对配置文件的统一管理和更新。

以下是针对 seatunnel-cluster-master.yamlseatunnel-cluster-worker.yaml 的配置示例,涵盖了配置 ConfigMap 挂载、容器启动命令以及部署资源定义等相关内容。

seatunnel-cluster-master.yaml:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: seatunnel-cluster-master
spec:
  replicas: 2  # modify replicas according to your case
  strategy:
    type: RollingUpdate
    rollingUpdate:
      maxUnavailable: 25%
      maxSurge: 50%
  selector:
    matchLabels:
      app.kubernetes.io/instance: seatunnel-cluster-app
      app.kubernetes.io/version: 2.3.10
      app.kubernetes.io/name: seatunnel-cluster-master
      app.kubernetes.io/component: master
  template:
    metadata:
      annotations:
        prometheus.io/path: /hazelcast/rest/instance/metrics
        prometheus.io/port: "5801"
        prometheus.io/scrape: "true"
        prometheus.io/role: "seatunnel-master"
      labels:
        app.kubernetes.io/instance: seatunnel-cluster-app
        app.kubernetes.io/version: 2.3.10
        app.kubernetes.io/name: seatunnel-cluster-master
        app.kubernetes.io/component: master
    spec:
      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              - key: nodeAffinity-key
                operator: Exists
      containers:
        - name: seatunnel-master
          image: seatunnel:2.3.10
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          ports:
            - containerPort: 5801
              name: hazelcast
            - containerPort: 8080
              name: "master-port"
          command:
            - /opt/seatunnel/bin/seatunnel-cluster.sh
            - -r
            - master
          resources:
            requests:
              cpu: "1"
              memory: 4G
          volumeMounts:
            - mountPath: "/opt/seatunnel/config/hazelcast-master.yaml"
              name: seatunnel-configs
              subPath: hazelcast-master.yaml
            - mountPath: "/opt/seatunnel/config/hazelcast-worker.yaml"
              name: seatunnel-configs
              subPath: hazelcast-worker.yaml
            - mountPath: "/opt/seatunnel/config/seatunnel.yaml"
              name: seatunnel-configs
              subPath: seatunnel.yaml
            - mountPath: "/opt/seatunnel/config/hazelcast-client.yaml"
              name: seatunnel-configs
              subPath: hazelcast-client.yaml
            - mountPath: "/opt/seatunnel/config/log4j2_client.properties"
              name: seatunnel-configs
              subPath: log4j2_client.properties
            - mountPath: "/opt/seatunnel/config/log4j2.properties"
              name: seatunnel-configs
              subPath: log4j2.properties

      volumes:
        - name: seatunnel-configs
          configMap:
            name: seatunnel-cluster-configs
部署策略
  • 采用多副本(replicas=2)部署确保服务高可用
  • 滚动更新策略(RollingUpdate)实现零停机部署:

    • maxUnavailable: 25%:保证更新期间至少75%的Pod保持运行
    • maxSurge: 50%:允许临时增加50%的Pod资源用于平滑过渡
标签选择器
  • 采用Kubernetes推荐的标准标签体系
  • spec.selector.matchLabels: 根据标签定义Deployment管理Pod的范围
  • spec.template.labels: 定义新创建Pod的标签,标识Pod的元数据。
节点亲和性
  • 配置affinity属性指定Pod调度的节点,需要根据自己k8s环境的节点标签进行替换。
配置文件挂载
  • 核心配置文件统一管理在ConfigMap中,便于管理以及与应用程序解耦
  • 通过subPath指定挂载的单个文件

seatunnel-cluster-worker.yaml配置文件如下:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: seatunnel-cluster-worker
spec:
  replicas: 3  # modify replicas according to your case
  strategy:
    type: RollingUpdate
    rollingUpdate:
      maxUnavailable: 25%
      maxSurge: 50%
  selector:
    matchLabels:
      app.kubernetes.io/instance: seatunnel-cluster-app
      app.kubernetes.io/version: 2.3.10
      app.kubernetes.io/name: seatunnel-cluster-worker
      app.kubernetes.io/component: worker
  template:
    metadata:
      annotations:
        prometheus.io/path: /hazelcast/rest/instance/metrics
        prometheus.io/port: "5801"
        prometheus.io/scrape: "true"
        prometheus.io/role: "seatunnel-worker"
      labels:
        app.kubernetes.io/instance: seatunnel-cluster-app
        app.kubernetes.io/version: 2.3.10
        app.kubernetes.io/name: seatunnel-cluster-worker
        app.kubernetes.io/component: worker
    spec:
      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              - key: nodeAffinity-key
                operator: Exists
      containers:
        - name: seatunnel-worker
          image: seatunnel:2.3.10
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          ports:
            - containerPort: 5801
              name: hazelcast
          command:
            - /opt/seatunnel/bin/seatunnel-cluster.sh
            - -r
            - worker
          resources:
            requests:
              cpu: "1"
              memory: 10G
          volumeMounts:
            - mountPath: "/opt/seatunnel/config/hazelcast-master.yaml"
              name: seatunnel-configs
              subPath: hazelcast-master.yaml
            - mountPath: "/opt/seatunnel/config/hazelcast-worker.yaml"
              name: seatunnel-configs
              subPath: hazelcast-worker.yaml
            - mountPath: "/opt/seatunnel/config/seatunnel.yaml"
              name: seatunnel-configs
              subPath: seatunnel.yaml
            - mountPath: "/opt/seatunnel/config/hazelcast-client.yaml"
              name: seatunnel-configs
              subPath: hazelcast-client.yaml
            - mountPath: "/opt/seatunnel/config/log4j2_client.properties"
              name: seatunnel-configs
              subPath: log4j2_client.properties
            - mountPath: "/opt/seatunnel/config/log4j2.properties"
              name: seatunnel-configs
              subPath: log4j2.properties

      volumes:
        - name: seatunnel-configs
          configMap:
            name: seatunnel-cluster-configs

定义好上述master和worker的yaml文件后,就可以执行以下命令进行部署到k8s集群了:

kubectl apply -f seatunnel-cluster-master.yaml
kubectl apply -f seatunnel-cluster-worker.yaml

正常情况下会看到SeaTunnel集群中共有2个master节点和3个worker节点:

$ kubectl get pods | grep seatunnel-cluster

seatunnel-cluster-master-6989898f66-6fjz8                        1/1     Running                0          156m
seatunnel-cluster-master-6989898f66-hbtdn                        1/1     Running                0          155m
seatunnel-cluster-worker-87fb469f7-5c96x                         1/1     Running                0          156m
seatunnel-cluster-worker-87fb469f7-7kt2h                         1/1     Running                0          155m
seatunnel-cluster-worker-87fb469f7-drm9r                         1/1     Running                0          156m

至此,我们已成功在Kubernetes环境中以分离集群模式部署了SeaTunnel集群。

如今,集群已就绪,如何在客户端向其提交任务呢?

客户端提交任务到集群

使用命令行工具提交任务

有关SeaTunnel客户端的配置都在hazelcast-client.yaml文件中。

首先需要在客户端本地下载二进制安装包(包含bin、config文件),并保证SeaTunnel的安装路径与服务端一致,这也就是官网中所说的:Setting the SEATUNNEL_HOME the same as the server,否则,可能会导致出现诸如无法在服务器端找到连接器插件路径等错误(因为服务端插件路径与客户端路径不一致)。

进入安装路径下,只需要修改config/hazelcast-client.yaml文件,配置指向刚刚创建的Headless Service服务地址即可:

hazelcast-client:
      cluster-name: seatunnel-cluster
      properties:
        hazelcast.logging.type: log4j2
      connection-strategy:
        connection-retry:
          cluster-connect-timeout-millis: 3000
      network:
        cluster-members:
          - seatunnel-cluster.bigdata.svc.cluster.local:5801

客户端配置完成后,即可将任务提交至集群执行。任务提交时的JVM参数配置方式主要有两种:

  • config/jvm_client_options文件中配置任务提交时的JVM参数

    此方法配置的JVM参数将应用于所有通过seatunnel.sh提交的任务,无论运行于本地模式还是集群模式。所有提交的任务都将共享相同的JVM参数配置。

  • 在提交任务的命令行中指定JVM参数。

    使用seatunnel.sh提交任务时,可在命令行中直接指定JVM参数,例如:sh bin/seatunnel.sh --config $SEATUNNEL_HOME/config/v2.batch.config.template -DJvmOption=-Xms2G -Xmx2G。此方法允许为每个提交的任务独立配置JVM参数。

接下来通过一个案例来演示客户端提交任务至集群执行的完整流程:

env {
  parallelism = 2
  job.mode = "STREAMING"
  checkpoint.interval = 2000
}

source {
  FakeSource {
    parallelism = 2
    plugin_output = "fake"
    row.num = 16
    schema = {
      fields {
        name = "string"
        age = "int"
      }
    }
  }
}

sink {
  Console {
  }
}

在客户端使用以下命令提交任务:

sh bin/seatunnel.sh --config config/v2.streaming.example.template -m cluster -n st.example.template -DJvmOption="-Xms2G -Xmx2G"

在Master节点,使用如下命令列出正在运行的任务列表:

$ sh bin/seatunnel.sh -l

Job ID              Job Name             Job Status  Submit Time              Finished Time            
------------------  -------------------  ----------  -----------------------  -----------------------  
964354250769432580  st.example.template  RUNNING     2025-04-15 10:39:30.588  

可以看到,我们刚刚向集群中提交的st.example.template任务已经处于RUNNING状态了。现在我们可以在Worker节点日志中看到如下日志打印:

2025-04-15 10:34:41,998 INFO  [.a.s.c.s.c.s.ConsoleSinkWriter] [st-multi-table-sink-writer-1] - subtaskIndex=0  rowIndex=1:  SeaTunnelRow#tableId=fake SeaTunnelRow#kind=INSERT : bdaUB, 110348049
2025-04-15 10:34:41,998 INFO  [.a.s.c.s.c.s.ConsoleSinkWriter] [st-multi-table-sink-writer-1] - subtaskIndex=1  rowIndex=1:  SeaTunnelRow#tableId=fake SeaTunnelRow#kind=INSERT : mOifY, 1974539087
2025-04-15 10:34:41,999 INFO  [.a.s.c.s.c.s.ConsoleSinkWriter] [st-multi-table-sink-writer-1] - subtaskIndex=0  rowIndex=2:  SeaTunnelRow#tableId=fake SeaTunnelRow#kind=INSERT : jKFrR, 1828047742
2025-04-15 10:34:41,999 INFO  [.a.s.c.s.c.s.ConsoleSinkWriter] [st-multi-table-sink-writer-1] - subtaskIndex=1  rowIndex=2:  SeaTunnelRow#tableId=fake SeaTunnelRow#kind=INSERT : gDiqR, 1177544796
2025-04-15 10:34:41,999 INFO  [.a.s.c.s.c.s.ConsoleSinkWriter] [st-multi-table-sink-writer-1] - subtaskIndex=0  rowIndex=3:  SeaTunnelRow#tableId=fake SeaTunnelRow#kind=INSERT : bCVxc, 909343602
...

说明我们的任务成功提交至所创建的SeaTunnel集群,并且确认其正常运行。

使用Rest Api接口提交任务

SeaTunnel提供了通过Rest Api接口的方式来查询运行作业的状态和统计信息,以及提交/停止作业等操作。

在上文中我们配置了只包含Master节点的Headless Service,并指定暴露的端口为8080。因此,我们就可以在客户端使用Rest API接口的方式来实现任务的提交。

SeaTunnel Rest API接口提供了通过上传配置文件来提交任务,命令如下:

 $ curl 'http://seatunnel-cluster-master.bigdata.svc.cluster.local:8080/submit-job/upload' --form 'config_file=@"/opt/seatunnel/config/v2.streaming.example.template"' --form 'jobName=st.example.template'
 
 {"jobId":"964553575034257409","jobName":"st.example.template"}

如果作业提交成功,会返回jobIdjobName,如上所示。

接下来,通过Rest API接口获取集群正在运行的所有任务,观察刚刚提交的任务信息:

curl 'http://seatunnel-cluster-master.bigdata.svc.colo.gzgalocal:8080/running-jobs'
[{"jobId":"964553575034257409","jobName":"st.example.template","jobStatus":"RUNNING","envOptions":{"job.mode":"STREAMING","checkpoint.interval":"2000","parallelism":"2"}, ...]

可以看到接口返回显示了任务状态和其他额外的元数据信息,说明我们通过Rest Api接口提交任务的方式也成功执行。更多Rest Api接口介绍可以参考官网:RESTful API V2

总结

本文着重介绍了如何以推荐的分离集群模式(Separated Cluster Mode)部署k8s集群的实践,总结下来,部署过程主要包含以下步骤:

  1. 准备 Kubernetes 环境

    确保已搭建并运行一个可用的 Kubernetes 集群,并安装所有必要的组件。

  2. 构建 SeaTunnel Docker 镜像

    如果没有二次开发需求,可直接使用官方提供的镜像。否则,在本地编译打包后,编写 Dockerfile 并构建 SeaTunnel 镜像。

  3. 配置Headless Service和Hazelcast集群

    Hazelcast的k8s自动发现机制的DNS Lookup模式是基于k8s的Headless Service功能来实现的,因此首先创建Headless Service服务,并在hazelcast的yaml配置文件中通过service-dns来指定服务地址。

    Headless Service会在域名解析时解析成所包含pod的IP地址集合,以此实现hazelcast集群成员之间的彼此发现。

  4. 配置 SeaTunnel 引擎

    修改seatunnel.yaml文件,配置SeaTunnel引擎参数。

  5. 创建k8s yaml部署文件

    分别创建Master和Worker的k8s yaml文件,配置节点标签、启动命令、资源和数据卷挂载等内容,最终将其部署到k8s集群。

  6. 配置 SeaTunnel 客户端

    在客户端安装SeaTunnel,并确保客户端的安装路径 (SEATUNNEL_HOME) 与服务端一致。修改 hazelcast-client.yaml 文件,配置客户端连接到集群Service服务的地址。

  7. 任务提交与执行:

    完成以上步骤后,即可在客户端提交任务并由 SeaTunnel 集群执行。

本文上述配置案例仅供参考,可能仍有很多配置项和配置内容未涉及,欢迎各位补充与讨论,希望有各位有所帮助!

本文由 白鲸开源科技 提供发布支持!

SeaTunnel
85 声望20 粉丝

Apache SeaTunnel是下一代高性能、分布式、海量数据集成框架。通过我们的努力让数据同步更简单,更高效,大幅减少学习成本,加快分布式数据处理能力在生产环境落地。